飛暢科技-工業(yè)以太網(wǎng)交換機在城市軌道交通地鐵項目中的運用簡述
瀏覽次數(shù):發(fā)布時間:2019-11-22
目前,全國已有北京、上海、廣州、深圳、杭州、南京、天津、重慶、武漢、西安、成都、沈陽等多個城市的軌道交通投入運營,城市軌道交通正處于蓬勃發(fā)展的時期。其中綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為城市軌道交通中一個非常重要的系統(tǒng),也發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。杭州飛暢科技針對組建綜合監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)的重要硬件設(shè)備——工業(yè)級以太網(wǎng)交換機進行簡要分析。
工業(yè)級以太網(wǎng)交換機的應(yīng)用組網(wǎng)方式
綜合監(jiān)控系統(tǒng)獨立組網(wǎng),利用綜合監(jiān)控系統(tǒng)自身工業(yè)級以太網(wǎng)交換機及通信系統(tǒng)提供的光纖獨立組建工業(yè)級以太網(wǎng)。
工業(yè)級以太網(wǎng)交換機簡介 工業(yè)級以太網(wǎng)交換機是滿足工業(yè)現(xiàn)場需要,技術(shù)上與商業(yè)以太網(wǎng)交換機兼容,而實時通訊、可靠性、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等各方面要求高于商業(yè)以太網(wǎng)交換機的一種以太網(wǎng)設(shè)備。
工業(yè)級交換機和民用交換機的比較交換功能上基本一致,但有很多方面存在著區(qū)別。首先在設(shè)計上以及在元器件的選用上,產(chǎn)品的強度和適用性方面更能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要;其次在模塊擴展方面也表現(xiàn)的更為靈活,有多種光口和電口可供選配;還有在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。另外工業(yè)級交換機PCB板一般做“三防”處理。我們可以從以下幾個方面確定在工業(yè)現(xiàn)場選用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機的必要性。從長遠的方面來考慮,一般民用交換機的MTBF是3~5年,而工業(yè)級交換機的MTBF可高達15~50年,可靠性遠遠高于民用交換機;另外,工業(yè)級以太網(wǎng)交換機自身具有很好的環(huán)網(wǎng)組建和自愈等優(yōu)越條件,又僅占用了通信系統(tǒng)提供的光纖,大大提高了整個系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性和將來調(diào)試的便利性。
目前大部分城市在建設(shè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)時,建議綜合監(jiān)控采用通信系統(tǒng)提供的光纖、利用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機硬件獨立組網(wǎng)。
工業(yè)級交換機關(guān)注問題
背板帶寬:交換機的背板帶寬我認為從兩個方面來考慮:①所有端口容量X端口數(shù)量之和的2倍應(yīng)該小于背板帶寬,可實現(xiàn)全雙工無阻塞交換,證明交換機具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。②滿配置吞吐量(Mpps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps其中1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps。例如,一臺最多可以提供64個千兆端口的交換機,其滿配置吞吐量應(yīng)達到64×1.488Mpps=95.2Mpps,才能夠確保在所有端口均線速工作時,提供無阻塞的包交換。
背板相對大,吞吐量相對小的交換機,除了保留了升級擴展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計有問題;背板相對小,吞吐量相對大的交換機,整體性能比較高。背板帶寬的值相對來說很好確定和測量,但是吐量一般是個設(shè)計值,測試很困難的并且意義不是很大。
熱設(shè)計:現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來越高,這將使元器件之間通過傳導(dǎo)、輻射和對流產(chǎn)生熱耦合。因此,熱效應(yīng)已經(jīng)成為影響電子元器件失效率的一個最重要的因素。對于某些電路來說,可靠性幾乎完全取決于熱環(huán)境。資料表明:環(huán)境溫度每提高10℃,元器件壽命約降低1/2。這就是有名的“10℃法則”。我們分析其中用風(fēng)扇散熱的24口網(wǎng)絡(luò)交換機的檢測報告,在環(huán)境溫度為30℃,40℃,50℃時,無風(fēng)扇交換機和有風(fēng)扇交換機的測試結(jié)果。
由此可見,溫度對于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的影響是非常大的,如果像民用交換機一樣采用風(fēng)扇降溫,能夠有效降低機內(nèi)溫度而延長設(shè)備的MTBF,但風(fēng)扇本身的壽命又非常有限(2~3年)。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的交換機設(shè)備,往往是一開機就常年運行,而且運行的環(huán)境也往往較惡劣,沙塵、潮濕都會直接影響風(fēng)扇的運行。主動散熱性交換機在設(shè)計時散熱主要就是靠風(fēng)扇散熱,一旦風(fēng)扇失效而不及時更換,元器件壽命就降低。交換機的機內(nèi)積熱將會快速導(dǎo)致交換機性能的下降,直至交換機崩潰。因此,工業(yè)級以太網(wǎng)交換機的散熱系統(tǒng)設(shè)計,顯的尤為重要。
杭州飛暢科技工業(yè)以太網(wǎng)交換機在地鐵系統(tǒng)項目中的運用案例:
通過三層光纖環(huán)網(wǎng)交換機組成環(huán)網(wǎng)冗余實現(xiàn)鏈路備份以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴ow暢科技工業(yè)交換機采用千兆光纖組環(huán),結(jié)合獨有環(huán)網(wǎng)技術(shù),自愈<20ms,通過三層路由功能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到中心服務(wù)器,可以確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽夹?,安全性。接入層采用CRS7120管理型二層交換機,將閘機刷卡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到站臺服務(wù)器和中心服務(wù)器。
工業(yè)等級設(shè)計
* 符合EN50121-4標(biāo)準(zhǔn)
* 支持三層靜態(tài)路由、RIP V1/V2、OSPF、VRRP等管理功能
* 以太網(wǎng)交換機零丟包率
* 無風(fēng)扇設(shè)計,支持-40°C~+85°C
* 小于20ms網(wǎng)絡(luò)冗余恢復(fù)
* 加強型的網(wǎng)絡(luò)安全保障
飛暢科技工業(yè)級以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品展示圖:
網(wǎng)管型工業(yè)級8路百兆電1路百兆光工業(yè)級以太網(wǎng)交換機,本系列產(chǎn)品是工業(yè)級8口100base-T到100base-FX的光纖轉(zhuǎn)換,主要用于光纖網(wǎng)絡(luò)遠距離(20/40/60/80/120公里)傳輸。此款產(chǎn)品提供1路百兆光口;8路百兆以太網(wǎng)電口,并共享100M帶寬,每一路帶寬可通過Console口進行設(shè)置(以太網(wǎng)接口為交換口,可支持VLAN劃分),即邏輯隔離;1個Console口。具備完善的告警功能,整機工作穩(wěn)定可靠,功耗低,集成度高,體積小。
設(shè)備基于以太網(wǎng)交換芯片+FPGA方案,帶遠端OAM幀管理功能支持Console網(wǎng)管/WEB網(wǎng)管/獨立SNMP網(wǎng)管,也可以與2U插卡式帶SNMP網(wǎng)管的1光1電收發(fā)器卡互聯(lián)在SNMP軟件上能管理到本設(shè)備。
好了,以上內(nèi)容就是飛暢科技關(guān)于
工業(yè)以太網(wǎng)交換機在地鐵中運用簡述及方案分析,希望能對你有所幫助!杭州飛暢,20年專注光纖通信研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主營光端機、光纖收發(fā)器、工業(yè)交換機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等,我們?yōu)榭蛻籼峁┒ㄖ苹漠a(chǎn)品服務(wù)。
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